Thiết kế hình học đường đô thị ppsx

- Số lượng nút giao thông lớn  khống chế cao độ mặt đường; tăng sựphức tạp cho bản thiết kế; đòi hỏi thêm các giải pháp nâng cao an toàn;các yêu cầu thiết kế, kiến trúc riêng cho nút;-

Chương IV: Thiết kế hình học đường đô thị (12 tiết)

A – Thiết kế mặt cắt ngang đường đô thị (6 tiết).

B – Thiết kế mặt bằng (bình đồ) đường đô thị (3 tiết).

C – Thiết kế mặt cắt dọc đường đô thị (3 tiết).

D – Quy hoạch chiều đứng đường đô thị

***************************

Chương IV: Thiết kế hình học đường đô thị

A - Thiết kế mặt cắt ngang đường đô thị

§1: Các yếu tố chính của mặt cắt ngang đường đô thị

I Khái niệm cơ bản

1 Định nghĩa:

Mặt cắt ngang đường đô thị là mặt cắt thẳng góc với tim đường Mặt cắtngang được xây dựng trong phạm vi đường đỏ xây dựng (chỉ giới xây dựng).Chiều rộng của đường đỏ xây dựng được xác định theo tính chất, công dụng củađường và quy mô của đô thị Khác với đường ngoài đô thị, tính chất của đường đôthị thể hiện chủ yếu ở mặt cắt ngang Thông qua mặt cắt ngang có thể thấy rõ đượcmột phần chức năng và tác dụng của tuyến đường Do đó khi thiết kế mặt cắtngang đường đô thị phải giải quyết một cách tổng hợp các vấn đề về chính trị, kinh

tế, kỹ thuật và kiến trúc Khi thiết kế đường đô thị, thông thường thiết kế mặt cắtngang trước, sau đó thiết kế mặt bằng và mặt cắt dọc của đường

2 Các lưu ý khi thiết kế:

Về mặt cơ bản, thiết kế đường đô thị vẫn áp dụng các nguyên tắc tính toánthiết kế như đối với đường ngoài đô thị Tuy nhiên, do đặc thù của đường đô thị cónhiều giao cắt nên đòi hỏi chặt chẽ về cao độ mặt đường Ngoài ra trên đường đôthị còn bố trí các hệ thống thoát nước, cây xanh, chiếu sáng, đường điện, thông tin,

…và đặc biệt là phối hợp với các công trình kiến trúc khác để tạo ra cảnh quan đôthị cho nên nó cũng có những yêu cầu riêng cần lưu ý:

- Số lượng nút giao thông lớn  khống chế cao độ mặt đường; tăng sựphức tạp cho bản thiết kế; đòi hỏi thêm các giải pháp nâng cao an toàn;các yêu cầu thiết kế, kiến trúc riêng cho nút;

- Giao thông nội bộ chiếm tỷ lệ lớn trong lưu lượng giao thông  cầnnhiều đường rẽ;

- Việc sử dụng đất để xây dựng đường gặp nhiều khó khăn;

- Quy hoạch mạng lưới đường phải tuân theo quy định kiến trúc chung của

đô thị

3 Nhiệm vụ chính:

Nhiệm vụ chính của công tác thiết kế mặt cắt ngang đường đô thị là xácđịnh một cách hợp lý chiều rộng, vị trí và cao độ của các bộ phận của đường, đảmbảo xe chạy an toàn, thông suốt và tiện lợi, đảm bảo thoát nước mặt, yêu cầu kiếntrúc, vệ sinh môi trường

Khi thiết kế phải đồng thời xét việc bố trí các công trình nổi và ngầm dướimặt đất trong phạm vi mặt cắt ngang và các công trình xây dựng hai bên đường

Để thiết kế tốt mặt cắt ngang cần xác định rõ một số vấn đề như sau:

- Tính chất và chức năng của tuyến đường

- Thành phần và lưu lượng giao thông (xe và người) trên đường hiện tại vàtrong tương lai

- Các công trình ngầm cần được bố trí ở hiện tại và trong tương lai

- Tính chất và chiều cao của các công trình sẽ được xây dựng hai bênđường;

- Điều kiện tự nhiên tại khu vực đường đi qua (địa hình, địa chất, thổnhưỡng, thủy văn…)

II Các yếu tố chính của mặt cắt ngang đường phố:

Các yếu tố của mặt cắt ngang đường phố thay đổi tùy theo quy mô, cấp hạngcủa từng dự án, theo quy định tiêu chuẩn của từng quốc gia, nhưng về cơ bản gồm

3 bộ phận chính: phần xe chạy (bao gồm các làn xe cơ giới, làn xe thô sơ, hoặc bốtrí chung cả hai loại phương tiện trên một làn); hè phố (vỉa hè) và dải trồng cây

xanh Ngoài ra, trên đường đô thị còn có thể gồm cả dải phân cách, phần xe chạycho tàu bánh sắt (cùng hoặc khác cao độ).

 Tách luồng giao thông cơ giới và xe thô sơ

 Dải phân cách rộng là quỹ đất cho việc mở rộng đường trong tương lai

 Ngoài ra, đối với các luồng xe ngược chiều, dải phân cách được bố trí đủrộng, được trồng cây còn có tác dụng ngăn luồng ánh sáng đèn pha ôtô đingược chiều về ban đêm

 Đối với dải phân cách lớn còn là nơi bố trí các công trình phục vụ giao thông

và mỹ quan như chiếu sáng, cây xanh, biển báo, đèn tín hiệu các công trìnhngầm: thoát nước, điện, thông tin, khí đốt

Vị trí, chức năng của dải phân cách

Chiều rộng tối thiểu của dải phân cách

(m)Cấp, loại đường phốĐường

cao tốc

Cấp đôthị

Cấpkhu vực

Cấp nộibộPhân cách luồng giao thông chính khi:

Phân tách hè đường với đường xe

Phân tách hè đường với hướng xe

ngược chiều trong luồng giao thông

chính

Theo quy định TCVN 4054-05, phải cắt dải phân cách giữa để làm chỗ quayđầu xe Chỗ quay đầu xe được bố trí như sau:

- Cách nhau không dưới 1,0 km (khi bề rộng dải phân cách nhỏ hơn 4,5 m)

và không quá 4 km (khi dải phân cách rộng hơn 4,5 m)

- Trước các công trình hầm và cầu lớn

- Chiều dài chỗ cắt và mép cắt của dải phân cách phải đủ cho xe tải có 3 trụcquay đầu

- Chỗ cắt gọt theo qũy đạo xe, tạo thuận lợi cho xe không va vào mép bó vỉa

 Ở nước ta, vỉa hè đôi khi thường bị sử dụng sai mục đích như để xe máy,hoạt động tiểu thương kiểu gia đình

Hè đi bộ - đường đi bộ: là một phần bề rộng của hè phố phục vụ người đi bộ.

Hè đi bộ - đường đi bộ cần được phủ mặt bằng vật liệu cứng liền khối hoặclắp ghép đảm bảo cho khách bộ hành đi lại thuận lợi và thoát nước tốt

Bề rộng hè đi bộ - đường đi bộ được xác định theo lưu lượng bộ hành:

Pđb – khả năng thông hành của một làn đi bộ, người/làn.giờ

Chiều rộng của một làn đi bộ thông thường từ 0,75 – 0,8m (khách bộ hànhtay xách 1 vali), ở khu vực nhà ga, bến xe,… lấy bđb = 1,0 – 1,2m (tay xách 2 vali)

Số làn đi bộ cần thiết xác định được theo khả năng thông hành của một làn

đi bộ và số người lúc giờ cao điểm Khả năng thông hành của một làn đi bộ có thểđược xác định như sau:

Pđb = (1000V/L), người/hTrong đó L – khoảng cách giữa người đi trước và đi liền sau, m;

V – tốc độ đi bộ (km/h)

Khả năng thông hành của đường đi bộ có thể xác định theo công thức kinhnghiệm như sau:

P’ = 3600*B*v*ρ, người/hTrong đó B – chiều rộng dải đường đi bộ, m;

V – tốc độ đi bộ, km/h;

ρ – mật độ người trên 1m2

Quy phạm kỹ thuật thiết kế quy định khả năng thông hành của một làn đi bộ trên hè phố như sau:

Điều kiện đi bộ Khả năng thông hành của 1 làn đi bộ,

người/h

Dải đi bộ cát qua đường ô tô (cùng mức) 1200

 Độ dốc ngang hè phố thông thường được quy định như sau:

+ i = 1,5 – 2,0% đối với hè làm bằng hỗn hợp nhựa đường;

+ i = 1,5 – 2,5% đối với hè lát gạch, tấm bêtông;

+ i = 2,0 – 3,0% đối với hè lát sỏi, đá dăm;

 Độ dốc dọc hè đường: nhìn chung là cùng với độ dốc dọc phần đường xechạy Tuy nhiên, có thể do địa hình, để giảm khối lượng đào đắp, dốc dọc hèphố có thể có trị số khác Khi độ dốc dọc hè vượt quá 12%, phần đường đi

bộ cần làm thành bậc

4 Dải trồng cây xanh:

a Chức năng:

+ Tạo được bóng mát cho hè và phần xe chạy

+ Bảo vệ nhà hai bên đường bớt tiếng ồn, bụi, hơi độc do ôtô xả ra

+ Các yêu cầu về kiến trúc, mỹ thuật

+ Phải đồng thời đáp ứng yêu cầu về vệ sinh (hoa quả, lá cây gây ra) vàmàu sắc trang trí theo mùa trong năm

b Cấu tạo

Thiết kế cây xanh trên đường phố tùy thuộc vào cấp, loại và chiều rộng củachúng; tính chất của nhà cửa được trồng theo các dạng sau:

+Trồng cây thành hàng trên vỉa hè

+ Trồng thành hàng trên các dải được tách riêng

+ Hàng rào bụi cây

+ Dải trồng cỏ, trồng hoa với những cây riêng lẻ hay khóm cây và bụi cây.+ Vườn hoa

Bề rộng dải cây xanh thường được quy định như sau:

Giao thông xe đạp có thể tổ chức lưu thông trong đô thị theo những cách sau:

- Dùng chung phần xe chạy hoặc làn ngoài cùng bên tay phải với xe cơ giới.Trường hợp này chỉ được áp dụng đối với đường phố cấp thấp hoặc phần đườngdành cho xe địa phương

- Sử dụng vạch sơn để tạo một phần mặt đường hoặc phần lề đường làm cáclàn xe đạp Có thể áp dụng trên các loại đường phố có tốc độ thiết kế nhỏ hơn70km/h

- Tách phần đường dành cho xe đạp ra khỏi phần xe chạy và lề đường nhờcác giải pháp bảo hộ như: lệch cốt cao độ, rào chắn, dải trồng cây

- Đường dành cho xe đạp tồn tại độc lập có tính chuyên dụng

b) Cấu tạo:

 Đường xe đạp thiết kế giao thông 1 chiều, thông thường bố trí cả hai bên đường

Chỉ thiết kế đường xe đạp 2 chiều ở vùng công viên, ngoài đô thị.

 Cấu tạo nền đường xe đạp theo đúng yêu cầu như nền đường của phần ôtô chạy

 Kết cấu áo đường phần xe đạp phải được thiết kế đáp ứng cho xe ô tô con và

ô tô công vụ sử dụng khi cần thiết

 Các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của đường xe đạp lấy theo bảng sau:

Các chỉ tiêu chủ yếu của đường xe

đạp

Trị số tính toánKhi xây dựng mới Khi xây dựng trong

điều kiện hạn chế

Bán kính đường cong tối thiểu

trên bình đồ, m

Bán kính đường cong đứng tối

- Chỉ thiết kế đường xe đạp 2 chiều ở vùng công viên, ngoài đô thị.

Số làn xe đạp theo một hướng được xác định theo công thức:

Nxđ = Nxđ/Pxđ

Trong đó Nxđ – lưu lượng xe đạp ở giờ cao điểm (xe/h)

Pxđ – khả năng thông xe của một làn xe đạp (có thể lấy 1500xe/h.làn)

Chiều rộng mặt đường xe chạy theo một hướng tính theo công thức:

B = 1,0*n + 0,5Khi thiết kế đường xe đạp, tối thiểu nên lấy bề rộng 3,0m nhằm mục đích ô

tô có thể đi vào được trong những trường hợp cần thiết, cũng như khi cải tạo, tổchức giao thông lại sẽ kinh tế hơn

III Các dạng mặt cắt ngang đường phố:

Tùy thuộc vào loại đường, cấp đường, điều kiện xe chạy, địa hình, tình hìnhcác công trình sẽ xây dựng dọc theo hai bên đường phố mà có thể có các dạng trắcngang điển hình như sau:

19.5 - 21.5 m

1.5 2.5

a- hai bªn cã c«ng tr×nh kiÕn tróc ; b- mét bªn cã c«ng tr×nh kiÕn tróc

H×nh 3 - 4: § êng cao tèc thµnh phè

a)

b)

c)

c- kh«ng cã nhµ cöa hai bªn ® êng, ngoµi ph¹m vi thµnh phè

§2: Phần đường xe chạy Cấu tạo và tính toán

Phần đường xe chạy là bộ phận chính đảm nhận nhiệm vụ lưu thông cho cácloại xe trên đường Phần xe chạy bao gồm phần đường dành cho xe cơ giới vàphần đường dành cho xe thô sơ Các loại xe này có thể tổ chức cho chạy chungtrên một dải đường hay tách riêng trên các dải khác nhau tùy theo cách tổ chứcgiao thông cho từng tuyến

Chiều rộng mặt đường phải đảm bảo xe chạy an toàn, thông suốt Chiều rộngmặt đường do số làn xe quyết định Số làn xe lại phụ thuộc vào lưu lượng xe, thànhphần xe chạy trong tương lai, và khả năng thông qua của mỗi làn, tuy nhiên cũngnên xét 1 làn cho dải đỗ xe

Khi thiết kế phần đường xe chạy (lấy xe ô tô làm cơ sở thiết kế), cần giải xácđịnh một số vấn đề sau: số làn xe cần thiết, chiều rộng một làm xe và cách bố trícác làn xe

I Chiều rộng phần đường xe chạy, chiều rộng làn xe và số làn xe chạy:

Bề rộng phần đường xe chạy có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng củadòng xe, tốc độ chạy xe, khả năng thông hành và an toàn giao thông Xác địnhchiều rộng làn xe nói riêng và chiều rộng phần đường xe chạy nói chung là một bàitoán kinh tế kỹ thuật vô cùng quan trọng vì mặt đường là một công trình rất đắt,thường chiếm tỷ lệ cao trong kinh phí xây dựng đường Chiều rộng phần đường xechạy và chiều rộng một làn xe xác định không thỏa đáng hoặc là quá rộng sẽ gâylãng phí, hoặc là quá hẹp sẽ ảnh hưởng đến tốc độ xe chạy và làm giảm an toàngiao thông Mở rộng phần đường xe chạy trong hầu hết các trường hợp có thể hóagiải được các lỗi về thiết kế Chính vì vậy việc xác định bề rộng phần xe chạy làmột trong những nhiệm vụ chính khi thiết kế và xây dựng đường đô thị.

và trạng thái tâm lý người lái xe Vì vậy các làn xe có vị trí khác nhau trên mặt cắtngang đường phố có thể có chiều rộng khác nhau

Công thức tính bề rộng làn xe ngoài cùng:

y x c b

2

Trong đó: b – bề rộng thùng xe;

c – cự ly giữa hai bánh xe;

x – khoảng cách từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh;

y – khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy Đốivới đường đô thị, y tính từ sườn thùng xe đến mép đá vỉa;

Khi phần xe chạy gồm nhiều làn xe thì bề rộng những làn xe ở giữa được tínhtheo công thức:

B = b + x1 + x2

Trong đó: x1, x2 – khoảng cách từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh

Các giá trị của x, y có thể được tính như sau:

Y = 0,5 + 0,005*V, m

X = 0,5 + 0,005*V, m (khi làn xe bên cạnh ngược chiều)

X = 0,35 + 0,005*V, m (khi làn xe bên cạnh cùng chiều)

Nói chung, có nhiều cách để xác định chiều rộng một làn xe Các cách nàychủ yếu dựa vào quan trắc, tìm ra quy luật và đưa ra những công thức hay nhữngcon số để xác định Trong đô thị chiều rộng một làn xe biến đổi trong phạm vi b =2,75 – 3,75m, có bội số 0,25m tương ứng với loại đường, tốc độ thiết kế, và hìnhthức tổ chức giao thông Tham khảo TCXDVN104-2007

3) Số làn xe:

Số làn xe trên mặt cắt ngang là số nguyên Số làn xe cơ bản được xác địnhtheo loại đường khi đã được quy hoạch và kết hợp với công thức tính toán:

n = N/(Z*Ptt)

n – số làn xe yêu cầu;

N – lưu lượng xe thiết kế theo giờ ở năm tính toán;

Ptt – khả năng thông hành tính toán của một làn xe (xe/h, xcqđ/h);

Z – hệ số sử dụng khả năng thông hành;

Hệ số sử dụng khả năng thông hành là tỷ số giữa lưu lượng xe thiết kế (N)với khả năng thông hành tính toán (Ptt) Hệ số Z là một thông số đại diện để cụ thểhóa mức phục vụ của đoạn đường khi thiết kế Tham khảo TCXDVN104-2007

Nếu làn xe dùng chung cho các phương tiện giao thông thì các phương tiệnnày sẽ được quy đổi về một loại thuần nhất là xe con

II Độ dốc ngang phần đường xe chạy:

Phần đường xe chạy là nơi tập trung nước mặt và đưa nước vào các giếngthu để dẫn ra ngoài Do đó phần đường xe chạy phải có độ dốc ngang nhất định

Trên đường phố hai chiều, không có dải phân cách, từ hai làn xe trở lên,điểm cao nhất thường bố trí ở tim phần xe chạy

Trên đường phố 1 chiều, có 4 làn xe trở lên, điểm cao nhất thường bố trí ởtim phần xe chạy hoặc điểm tiếp giáp giữa các mép làn nào đó tùy thuộc vào thiết

kế tổ chức giao thông sử dụng làn;

Trên đường phố có dải phân cách rộng, mỗi hướng có 4 làn trở lên, điểm caonhất thường bố trí ở tim phần xe chạy hoặc điểm tiếp giáp giữa các mép làn nào đótùy thuộc vào thiết kế tổ chức giao thông sử dụng làn

Các trường hợp không thuộc những quy định trên thì bố trí dốc ngang 1 mái.Khi xác định độ dốc ngang cần xem xét các yếu tố sau:

Thoát nước ngang: độ dốc ngang phụ thuộc vào vật liệu làm mặt đường Mặt đường càng không nhẵn, nước chảy càng chậm, cần độ dốc ngang lớn hơn và ngược lại Ở nước ta mưa nhiều nên dùng độ dốc ngang tương đối lớn.

Bê tông xi măng và bê tông nhựa 15 – 25

Ghi chú: Khi độ dốc dọc lớn nên chiết giảm độ dốc ngang cho trong bảng trên từ 5

- 15‰, nhưng vẫn đảm bảo để độ dốc ngang thông thường không bé hơn 15‰ Khi

độ dốc dọc nhỏ, độ dốc ngang được thiết kế thay đổi trong phạm vi lề đường vàmặt đường có chiều rộng 1,5 – 2,0m cách rãnh biên để tăng khả năng thoát nướcmặt đường và thu nước vào giếng thu

III Lưu lượng xe thiết kế:

1 Tính toán lưu lượng xe thiết kế:

Lưu lượng xe là số lượng xe đi qua một mặt cắt hay một đoạn đường đangđược xem xét trong đơn vị thời gian (giờ, ngày đêm,…) Lưu lượng xe là cơ sởquan trọng để thiết kế đường Chiều rộng phần xe chạy phải tương ứng với lưulượng xe, đảm bảo xe chạy an toàn và nhanh chóng Nếu phần xe chạy quá hẹp sẽdẫn đến ùn tắc, nếu quá rộng sẽ gây lãng phí đầu tư xây dựng Vì vậy để đảm bảoxác định được chiều rộng phần xe chạy hợp lý phải xác định được lưu lượng xethiết kế không chỉ ở thời điểm hiện tại mà còn trong tương lai, vào cuối thời kỳphục vụ của đường

Lưu lượng xe chạy thay đổi theo thời gian trong năm, theo ngày trong tuần

và theo giờ trong ngày Vào giờ cao điểm lưu lượng xe chạy trên đường cao nhất.Nếu ở thời điểm này xe chạy an toàn, thông suốt, thì ở những thời điểm khác trongngày cũng có thể đảm bảo xe chạy bình thường Vì vậy, người ta thường lấy lưulượng xe giờ cao điểm để xác định số làn xe cần thiết và chiều rộng phần xe chạy

a) Lấy lưu lượng xe giờ cao điểm là lưu lượng xe thiết kế:

Lưu lượng xe giờ cao điểm ở đây là lưu lượng xe giờ cao điểm tiêu biểuthường xuất hiện trong năm, số liệu thường do quan trắc mà có Nếu lấy lưu lượng

xe giờ cao điểm lớn nhất trong năm để thiết kế, thì có thể đảm bảo xe chạy thôngsuốt trong cả năm, nhưng không kinh tế Để xác định cường độ xe giờ cao điểm tiêubiểu trong năm có thể dùng phương pháp quan trắc cường độ xe giờ cao điểm trongngày, trong tuần, trong tháng, trong mùa khác nhau, chọn ra cường độ xe tiêu biểu.Cường độ xe giờ cao điểm tiêu biểu về cơ bản gần bằng cường độ xe giờ cao điểmbình quân cả năm

b) Lấy lưu lượng xe ở giờ thứ 30 trên đường cong tần suất lưu lượng xe làm lưu lượng thiết kế:

Dùng thiết bị quan trắc suốt ngày đêm trong năm, có thể xác định đượccường độ xe theo giờ trong cả năm Lưu lượng này dùng để tính toán số làn xe, xétchất lượng dòng (mức phục vụ) và tổ chức giao thông Cường độ xe bình quânngày trong năm (QA) sẽ là:

QA = (tổng lưu lượng xe cả năm)/365, xe/ngày

Vẽ một hệ tọa độ lấy hoành độ làm giờ trong cả năm (365x24 = 8760h) vàtung độ là trị số % của QH / QA, căn cứ vào số liệu quan trắc được, vẽ đường conglần lượt theo trị số (QH / QA) từ to đến nhỏ, gọi là đường cong tần suất lưu lượng

xe Đường cong này có thể vẽ được theo từng tuyến, theo từng năm Từ rất nhiềuđường cong vẽ được, có thể phát hiện một quy luật chung là đường cong có thể có

vị trí khác nhau (cao hoặc thấp) và độ cong khác nhau, nhưng dạng đường cong cơbản thì giống nhau Đường cong từ giờ thứ 50 trở đi thoải, tức trị số (QH / QA) giảm

ít dần, còn độ dốc đường cong trước giờ thứ 30 tăng nhanh, tức trị số (QH / QA)tăng nhanh

Như vậy có thể xác định được phạm vi hợp lý của cường độ xe thiết kế trongkhoảng giờ thứ 30 – 50 Vì sau giờ thứ 50 độ dốc đường cong giảm dần

Căn cứ vào kết quả thống kê nhiều số liệu quan trắc, ở nước ngoài người tathường lấy cường độ xe giờ thứ 30 làm cường độ xe thiết kế Cường độ xe thiết kếgiờ thứ 30 này chiếm khoảng 10 – 16% cường độ xe bình quân ngày trong năm (ởkhu nội thành 10 – 12% QA, khu ngoại thành – 15% QA)

c) Tham khảo số liệu giao thông trên đường tương tự của đô thị cùng quy

mô để xác định lưu lượng xe thiết kế: phương pháp này chỉ sử dụng đối với đường

mới xây hoặc đường cải tạo thiếu số liệu quan trắc về giao thông

d) Xác định cường độ xe thiết kế theo số liệu quy hoạch của đô thị: căn cứ

vào quy hoạch chung của đô thị, biết được các điểm tập trung người và hàng hóa,

có thể xác định được quy mô dòng người, dòng hàng hóa, từ đó ước đoán được lưulượng xe và cường độ xe thiết kế

Trong bốn phương pháp trên, lấy phương pháp quan trắc và thống kế làmchính, phương pháp ước toán làm phụ Đối với đường mới có thể dùng phươngpháp d, tham khảo phương pháp c

2 Hiệu chỉnh lưu lượng xe thiết kế:

Sau khi xác định được lưu lượng xe thiết kế, căn cứ vào tình hình xe chạythực tế mà hiệu chỉnh như sau:

a) Hệ số phân bố không đều theo chiều xe chạy:

Lưu lượng xe/h là lưu lượng xe/h theo cả hai chiều Nhưng trong thực tế lưulượng xe hai chiều thường khác nhau Phần lớn trên đường chính đô thị, lưu lượng

xe hai chiều rất khác nhau vào giờ cao điểm, lúc đi làm hay giờ tan tầm Vì vậy saukhi xác định được lưu lượng xe thiết kế cần xét thêm hệ số phân bố không đều theohai chiều (K):

K = N’/NN’ – lưu lượng xe một chiều

N – lưu lượng xe cả hai chiều

Trường hợp nếu quan trắc được lưu lượng xe theo cả hai chiều thì chỉ cầnnhân đôi lưu lượng xe của chiều lớn hơn là được

Ví dụ: lưu lượng xe cả hai chiều là 1500 xe, theo chiều A B là 810 xe, từ

B  A là 690 xe, hệ số phân bố không đều như sau:

KAB = 810/1500 = 0,54

K BA = 690/1500 = 0,46Như vậy lưu lượng xe thiết kế sau khi hiệu chỉnh theo hệ số K là:

1500 x 0,54 x 2 = 1 620 xe/h

b) Hệ số quy đổi thành phần xe:

Trên đường đô thị thường có nhiều loại xe cùng chạy chung, để có thể tínhtoán năng lực thông xe, cần quy đổi về một loại xe chuẩn Đối với xe chuẩn, hệ sốbằng 1, còn các loại xe khác căn cứ vào diện tích chiếm đất của đường, vào tốc độ

xe chạy, vào thành phần của loại xe đó trong dòng xe, vào ảnh hưởng của loại xe

đó đến các đối tượng giao thông khác, xe chạy trên đường thẳng hay khi vào nút,

… mà xác định hệ số quy đổi Xe quy đổi trong trường hợp thông thường được quyước là xe con (xcqđ), hệ số quy đổi các loại xe ra xe con được tham khảo theobảng sau:

Xe tải có từ 3 trục trở lên và bus lớn 2,5 3,0 3,5

Ghi chú:

1 Trường hợp sử dụng làn chuyên dụng (bus, xe tải, xe đạp,…) thì xe thiết kế

là xe chuyên dụng, không cần quy đổi ra xe con

2 Không khuyến khích tổ chức xe đạp chạy chung làn với xe ô tô trên cácđường có tốc độ thiết kế ≥ 60 km/h

3 Tính toán cường độ xe ở năm thiết kế:

Năm thiết kế (năm tương lai) là năm cuối cùng của thời hạn tính toán sửdụng khai thác đường Trong thiết kế đường đô thị, năm thiết kế được xác địnhtheo loại đường:

 20 năm đối với đường cao tốc, đường phố chính đô thị

 15 năm đối với các loại đường khác được làm mới và mọi loại đườngđược nâng cấp, cải tạo trong đô thị.

 Từ 3 đến 5 năm đối với các nội dung tổ chức giao thông và sửa chữađường

Các phương pháp xác định cường độ xe ở năm thiết kế:

a) Ước toán theo số lượng xe tăng trưởng bình quân hàng năm:

Nt = N + t * ∆N

Nt – cường độ xe ở năm thiết kế (xe/ngày đêm hoặc xe/h);

N – cường độ xe quan trắc được ở năm cuối cùng (xe/ngày đêm hoặc xe/h);

t – số năm tính toán (kể từ năm quan trắc cuối cùng tới năm thiết kế);

∆N – lượng xe tăng trưởng bình quân hàng năm (xe/ngày đêm hoặc xe/h)

Ví dụ:

quânCường độ xe ngày đêm bình quân

-Lượng xe tăng trưởng hàng năm ∆N - 180 240 230 280 233

Tỷ lệ tăng trưởng, % - 9,0 11,0 9,5 10,6 10Đến năm 2010 (sau 15 năm) cường độ xe thiết kế là:

N15 = 2930 + 15 * 233 = 6425 xe/ngày đêm

b) Ước toán theo tỷ lệ xe tăng trưởng bình quân năm:

Theo tỷ lệ xe tăng trưởng bình quân hàng năm:

Nt = N(1+At)

Nt, N, t – ý nghĩa như trên;

A – tỷ lệ tăng trưởng xe bình quân mỗi năm (%) được tính như sau:

Theo ví dụ trên α) = 10%  N15 = 2930 (1+ 0,10)15 = 12 239 xe/ngày đêm.

Sử dụng công thức nào để ước toán cường độ xe thiết kế tùy thuộc vào quyluật tăng trưởng xe hàng năm và tăng trưởng kinh tế của Nhà nước

§3 Tính toán khả năng thông xe của phần đường xe cơ giới.

Khả năng thông xe tức là số lượng xe tối đa có thể chạy qua một mặt cắtngang đường trong một đơn vị thời gian, thường được biểu thị bằng xe/h Khảnăng thông xe lớn có nghĩa là số xe có thể chạy qua được nhiều, hiệu quả sử dụngđường cao, thỏa mãn được yêu cầu lưu lượng xe lớn

I Tính khả năng thông xe theo khoảng cách không gian giữa hai xe:

1 Không xét khoảng cách hãm xe của xe trước:

Khi xe chạy, xe nọ nối đuôi xe kia, liên tục, cách nhau một khoảng cách nhấtđịnh đảm bảo an toàn và chạy với tốc độ đều Khi đó mỗi xe chiếm một diện tíchnhất định trên đường, diện tích đó gọi là diện tích động, khoảng cách giữa hai xechạy gọi là khoảng cách động (L0)

L0 = (V/3,6)t + (V2*K)/(254(φ ± i)) + l + l0, m

V – tốc độ xe chạy, km/h;

t – thời gian phản ứng tâm lý của lái xe (t = 1,0 – 2,0 s);

K – hệ số an toàn của phanh;

φ – hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường, φ = 0,2 – 1,0 tùy thuộc vào trạngthái mặt đường;

i – độ dốc dọc của đường, khi lên dốc dùng dấu +, xuống dốc dùng dấu trừ;

l – chiều dài xe (l = 5m đối với xe du lịch, l = 7m đối với xe tải, l = 9m đốivới xe bus lớn, l = 14m đối với xe liên kết);

l0 – khoảng cách an toàn (l0 = 3 – 5m)

Như vậy khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe là:

N = 1000V/L0 (xe/h)

) h / xe ( l l ) i ( 254

kV 6

3 V

V 1000 N

2 Có xét đến khoảng cách hãm của xe trước:

Trường hợp hai xe I và II chạy trên cùng một làn xe, cùng một tốc độ Khi

xe I phát hiện chướng ngại vật, hãm xe gấp bắt đầu từ điểm M1, dừng lại ở điểmN1, theo trị số giảm tốc a1 Khi xe I bắt đầu hãm xe ở điểm M1 thì xe II phát hiệnđèn phanh đỏ của xe I, cảm thấy nguy hiểm và cũng bắt đầu hãm xe Tuy nhiên khilệnh hãm xe được thực hiện thì xe II vẫn đi thêm một quãng đường tương ứng vớithời gian phản ứng tâm lý t (đi đến điểm M2) và dừng lại ở điểm N2 theo trị sốgiảm tốc a2 Sauk hi hai xe hoàn toàn dừng lại thì cách nhau một khoảng cách antoàn l0, do đó:

L0 + Sh1 = (V/3,6)t + Sh2 + l + l0

L0, l, l0, V, t – ý nghĩa giống như trên

Sh1, Sh2 – chiều dài hãm xe của xe I và xe II

V 1000 N

0







Khả năng thông xe tính theo công thức trên lớn hơn so với quan trắc thực tế,

do trong thực tế, dưới tác động của nhiều nhân tố, tâm lý lái xe luôn muốn giữ mộtkhoảng cách an toàn nhất định

Thông thường trong thực tế khả năng thông xe quan sát được nằm trongkhoảng cách hai cách tính toán trên Cho nên có thể sử dụng trị số bình quân củahai cách tính trên để xác định khả năng thông xe lý thuyết

II Tính khả năng thông hành theo khoảng cách thời gian giữa hai xe:

Khi xe chạy trên cùng một làn xe, xe chạy với tốc độ đều, liên tục, xe nọcách xe kia một khoảng thời gian nhất định ti (giây) để đảm bảo cách nhau mộtkhoảng cách an toàn Khi đó khả năng thông xe lý thuyết là:

) h / xe ( t

3600 N

ti – khoảng thời gian để đảm bảo an toàn giữa hai xe, s

t – thời gian phản ứng tâm lý của lái xe, t=1 – 2 s

v – vận tốc xe, m/s

Sh : là chiều dài hãm xe (dùng số liệu thống kê thực tế), m (ví dụ vớiv=60 km/h, Sh = 24 m, mặt đường bêtông nhựa khô);

l0 – khoảng cách an toàn, m;

l – chiều dài xe, m

Chú ý: Trong điều kiện giao thông đô thị, tốc độ xe thường trong khoảng 25 – 40 km/h Căn cứ vào kết quả tính toán có thể thấy khoảng cách thời gian giữa hai xe từ 2,5 đến 3,2 giây, khả năng thông xe của 1 làn xe cơ giới N=1000 – 1100 xe/h, và thường lấy trị số trung bình để tính toán.

Khả năng thông xe tính toán được theo các phương pháp trên đều là trong điều kiện lý tưởng Trong thực tế, điều kiện xe chạy rất khác: đường dốc, đường vòng, ảnh hưởng của làn xe kế bên, chỗ giao cắt, người đi bộ,…nên khả năng thông xe sẽ giảm Đối với một tuyến đường, khả năng thông xe thường được xác định tại chỗ bất lợi nhất (nút giao cắt,…).

III Những nhân tố ảnh hưởng đến khả năng thông xe:

1 Ảnh hưởng của số làn xe đối với khả năng thông xe:

Đường đô thị thường được tổ chức cho xe chạy hai chiều, mỗi chiều có thể

có nhiều làn xe Do mỗi làn xe có vị trí khác nhau nên chịu ảnh hưởng của các làn

xe khác cũng khác nhau, khả năng thông xe của từng làn xe cũng khác nhau Làn

xe phía trong giáp tim đường, chịu ảnh hưởng ít hơn, khả năng thông xe lớn hơn sovới làn phía ngoài Theo kết quả từ nhiều quan trắc thực tế, khả năng thông xetương đối của các làn xe có thể đánh giá như sau:

Làn xe thứ 1 (giáp tim đường): γ1 = 1

Trường hợp với số làn xe đó mà vẫn không đáp ứng được yêu cầu giao thông,thì có thể dùng một số biện pháp như: cải tạo mạng lưới đường, xây dựng thêmđường song song, điều chỉnh tổ chức giao thông, bố cục lại các bộ phận của đường

đô thị, nhất là những điểm tập trung người và hàng hóa để phân tán bớt xe cộ

2 Ảnh hưởng của chỗ đường giao nhau cùng mức (α):):

Chỗ đường giao nhau cùng mức có ảnh hưởng rất lớn đối với khả năngthông xe Khi lưu lượng xe trên hai đường giao nhau bằng nhau thì khả năng thông

xe ở mỗi đường giảm đi ít nhất 50%

Tại chỗ đường giao nhau cùng mức, xe trên đường này bị xe trên đường kiacắt ngang, phải dừng lại Hao phí thời gian do xe phải dừng lại, giảm tốc khi đỗ vàtăng tốc khi chạy khá lớn, nhất là khi khoảng cách giữa các giao cắt ngắn Mặtkhác, khi xe dừng lại chờ vượt qua đường, động cơ vẫn hoạt động, do đó nhiêt liệutiêu hao một cách vô ích Lượng xăng này vào khoảng 1,0 – 1,2l/h đối với xe con,1,5 – 2,0 l/h đối với xe tải nhẹ, 2,5 – 3,0l/h đối với xe tải trung bình